Comment observer la matière noire ?

Publié par Adrien le 19/05/2020 à 09:00
Source: NASA
La matière noire, bien qu'invisible, constitue la majeure partie de la masse de l'univers et crée sa structure sous-jacente. La gravité de la matière noire incite la matière normale (gaz et poussière) à s'accumuler dans les étoiles et les galaxies. Bien que les astronomes ne peuvent pas voir directement la matière noire (En astrophysique, la matière noire (ou matière sombre) désigne la matière apparemment indétectable, invoquée pour rendre compte d'effets inattendus, notamment au...), ils peuvent détecter son influence en observant comment la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) des amas de galaxies (Un amas de galaxies est l'association de plus d'une centaine de galaxies liées entre elles par la gravitation. En deçà de 100, on parle plutôt de...) massives, qui contiennent de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...) noire, plie (Plie [pli] est un nom vernaculaire ambigu désignant en français des poissons plats. Le terme « plie » désigne principalement, en France et en Belgique, l'espèce...) et déforme la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est...) des galaxies plus éloignées, situées derrière ces amas.


Crédit: NASA / ESA

Comme le montre cette image, les grands amas de galaxies contiennent à la fois de la matière noire et de la matière normale. L'immense gravité de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui...) déforme l'espace, provoquant la distorsion et l'agrandissement de la lumière des objets situés derrière ces amas. Ce phénomène est appelé lentille gravitationnelle (Les lentilles gravitationnelles déforment l'image que l'on reçoit d'un objet astronomique comme une galaxie.). Cette esquisse (Une esquisse est un dessin tracé rapidement soit comme ébauche pour une œuvre plus élaborée, soit pour prendre des notes dans des conditions qui ne permettent pas...) montre les chemins que la lumière émise par une galaxie (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de deux autres Galaxie, cette fois au singulier.) éloignée emprunte, lorsque cette dernière est soumise à une lentille gravitationnelle engendrée par un amas situé en premier plan.

En 1609, le scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) Galileo Galilei (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome italien du...) a tourné pour la première fois un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la taille apparente...) vers le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.). Près de quatre siècles plus tard, le lancement du télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes....) à bord de la navette spatiale Discovery (Discovery est une navette spatiale américaine. Comme Endeavour, elle porte le nom d'un des navires du grand cartographe et explorateur anglais James Cook.) en 1990 a déclenché (Un déclenché (ou tonneau déclenché) est une figure de voltige aérienne.) une autre révolution en astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas être confondue avec la mécanique...). Développé en partenariat entre la NASA et l'ESA, Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un...), représenté sur l'illustration, orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) à 590 km au-dessus de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus...).
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